vektorielle Berechnung von Momenten im R³

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tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Guten Morgen,

heute habe ich eine Aufgabe die wir so ähnlich (vor nicht allzu langer Zeit) schon einmal berechnet haben. Von daher habe ich den ersten Teil auch selbstständig lösen können.(Glaube ich mal ;-)

Aufgabe:
Im Punkt P(1,4,-2) greift eine Kraft F(-10,20,30) (in N) an.
a) Berechnen Sie das Moment M der Kraft F bezüglich des Koordinatenursprungs!

b) Berechnen Sie die Momente dieser Kraft bezüglich der x-,y- und z- Achse, die durch den Koordinatenursprung und den Punkt A (1,1,1) verläuft! Geben Sie auch deren Beträge an.
Hinweis: Das Moment einer Kraft bezüglich einer Achse durch den Koordinatenursprung ist seine Projektion auf diese Achse.

zu a)
Lösung:

Moment = Kraft * Hebelarm
vektoriell:
M = KreuzP(F,OP) -> F x OP -> (-160,10,-60) -> M
M= |(-160,10,-60)| -> 171,172 N

Richtig??

zu b)
Hier habe ich etwas Probleme mir vorzustellen wie die Projektion auf die Achse funktioniert(Skizze wäre sehr hilfreich). Was hat es mit Punkt A auf sich?

Gruss tim taler
timtaler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Hat vielleicht jemand eine Idee?

Gruss
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Kann mir jemand bei der Lösung von Teil b) helfen?

Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
unter der (senkrechten) projektion eines vektors auf einen anderen versteht man üblicherweise die komponente des 1. vektors in richtung des 2., und das geht dann so:


(wie man mit hilfe des skalarproduktes findet)
das wäre im letzen fall dann:

oder so ähnlich verwirrt
werner
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Servus Werner,

erstmal wünsche ich Dir nachträglich noch Alles Gute zu Deinem Geburtstag! Du weisst ja, jetzt fängt das Leben richtig an ... Freude

Teil a) meiner Aufgabe ist soweit richtig, oder?

zu b)
Habe mir eine Skizze mit Paint gemacht, aber wie kann ich die von meinem PC aus hier einstellen? Versuche mein Problem mal zu beschreiben.

zum Verständniss:
Wir haben Punkt A mit dem Ortsvektor (1,1,1).
Weiterhin Kraft F mit (-10,20,30) in (N).
Berechnen sollen wir Momente.
Also wie gehabt -> M=F x "O?".
"O?" bedeutet dass ich nicht weiss was in dieser Aufgabe der Hebelarm sein soll.
Wo ist der Agriffspunkt von F ?

zu Deiner Formel:
Vektor a(1,1,1) ok, aber was ist Vektor b?

Grüsse nach Österreich
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
zunächst einmal danke für deine geburtstagswünsche.

ich dachte, das sei noch deiner frage b) klar verwirrt
was, welchen vektor sollst du denn auf welche achse projizieren verwirrt
ales klar verwirrt , sonst weiterfragen
werner

bilder: den button "Dateianhänge" anklikken, der rest ist selbsterklärend, sogar ich habe es geschafft Big Laugh
auf das dateiformat achten!
 
 
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Mein Problem, ich verstehe die Frage b) nicht.

Im Punkt P(1,4,-2) greift eine Kraft F(-10,20,30) (in N) an.

b) Berechnen Sie die Momente dieser Kraft bezüglich der x-,y- und z- Achse, die durch den Koordinatenursprung und den Punkt A (1,1,1) verläuft! Geben Sie auch deren Beträge an.
Hinweis: Das Moment einer Kraft bezüglich einer Achse durch den Koordinatenursprung ist seine Projektion auf diese Achse.

Ok F greift an P an. wie bei a)
Und wo liegt nun mein Hebelarm bei A?

Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
welcher hebelarm, du hast doch das moment schon berechnet.
und wie jeder vektor ist auch dieser frei verschiebbar!
und laut aufgabe sollst du ihn jetzt auf verschiedene andere vektoren projizieren.
so denke ich, ist die aufgabe gestellt
der physikalische hintergrund - so vorhanden - spielt dabei doch keine rolle, bzw. ist er mir nicht bekannt.
werner

sollte b) nicht so heißen:
b) Berechnen Sie die Momente dieser Kraft bezüglich der x-,y- und z- Achse und der achse, die durch den Koordinatenursprung und den Punkt A (1,1,1) verläuft!
sonst ich nix verstehen diese satz Big Laugh
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Genau da liegt auch mein Problem, beim Verständnis.
Nein, ich habe es vor mir liegen. der exakte Wortlaut ist wie in Beitrag 1 dargestellt.

Aber mal zu Deinem Vorschlag,
M aus a) war (-160,10,-60)
Wohin verschieben wir unser Moment und wie sieht das mathematisch aus??
Verschieben auf die Achsen?
mathematisch nach Deiner in Beitrag 4 genannten Formel nach b auflösen?

Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
b <=> moment,
a <=> richtung
dann ist halt ein bißchen phantasie bei der interpretation gafragt,
oder hellsehen verwirrt

so stellt es sich halt der kleien maxi = werner vor unglücklich
werner
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Danke Maxi smile

Der Betrag lautet dann 121,243 =MA.
Ist dies nun ein Moment bezüglich einer Achse?
Dann müsste ich noch zwei Momente berechnen, oder. Es heisst ja berechnen Sie die Momente...

Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
das ist der betrag vom , und du mußt noch 3 momente berechnen, bezüglich der 3 achsen.
aber das ist alles nur meine interpretation/ meinung Big Laugh
werner
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Und wie stelle ich das an?

Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
junge, das steht doch oben Big Laugh
moment bezüglich der x-achse:

da a² = 1.
und die anderen analog
man kann die momente bezüglich der koordinatenachsen nätürlich auch sofort hinschreiben.
werner
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Ok danke ertsmal!
Ich erhalte also:

Mx=160N
My= 10N
Mz= 60N

Denke mal ich habs soweit geschnallt!!!

Gruss
tim taler Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Servus Werner,

Du hattest wie immer Recht. Die richtige Aufganenstellung zu b) hätte lauten sollen bezüglich der x- Achse und y-Achse und bezüglich der Achse die durch O und A verläuft.
War heute in der Sprechstunde und habe das geklärt.

Schöner Gruss
riwe Auf diesen Beitrag antworten »
RE: vektorielle Berechnung von Momenten im R³
Zitat:
Original von tim taler
Servus Werner,

Du hattest wie immer Recht.

Schöner Gruss


a) stimmt nicht
b) wer möchte das schon.
fördert nur den latent vorhandenen größenwahn Big Laugh

werner
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